Un agujero negro es una región finita del espacio en cuyo interior existe una concentración de masa lo suficientemente elevada como para generar un campo gravitatorio tal que ninguna partícula material, ni siquiera la luz, puede escapar de ella. Y en el centro de las galaxias podrían aumentar a 50 mil millones de veces la masa del Sol antes de perder los discos de gas que dependen de sí mismos para sostenerse, según una investigación de la Universidad de Leicester.
En un estudio titulado “¿Qué tan grande puede crecer un Agujero Negro?, El Profesor Andrew King de la Universidad de Leicester Departamento de Física y Astronomía explora los agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias, alrededor de los cuales existen regiones del espacio donde el gas se asienta en una órbita disco tan masiva que da la forma que conocemos de las galaxias.
Este gas puede perder energía y caer hacia el interior, alimentando el agujero negro. Pero estos discos son conocidos por ser inestables y propensos a desmenuzar estrellas. El profesor King calcula qué tan grande un agujero negro tendría que ser por su borde exterior para mantener un disco de formación, llegando a la cifra de 50 mil millones de masas solares. El estudio sugiere que sin un disco, el agujero negro podría dejar de crecer, es decir, 50 mil millones de soles sería más o menos el límite superior. La única forma en que podría ser más grande es si una estrella pasó a caer directamente en o otro agujero negro que se fusionó con él.
El profesor King dijo: “. La importancia de este descubrimiento es que los astrónomos han encontrado los agujeros negros de casi la masa máxima, mediante la observación de la enorme cantidad de radiación emitida por el disco de gas a medida que cae en el límite, llamado horizonte de sucesos. “La masa Más grande o máxima de los agujeros negros son en principio, posible – por ejemplo, un agujero cerca de la masa máxima podría fusionarse con otro agujero negro, y el resultado sería más grande todavía. Pero ninguna luz se produce en esta fusión, y el agujero negro resultante de la concentración más grande no podría tener un disco de gas que haría que la luz reflejase fuera de su horizonte de sucesos por que este sería más amplio”, “Uno, como astrónomo, podría detectarlo de otras maneras, por ejemplo por la observación del efecto de lente gravitacional a medida que pasa frente a otra fuente de luz o tal vez en el futuro de las ondas gravitacionales que la teoría general de la relatividad de Einstein predice que sería emitida en el proceso de la fusión”
Agujeros Negros Gigantes
Hace unos 12.800 millones de años, cuando el universo aún era un niño que solo había vivido el 6% de su vida, existió un descomunal faro 420 billones de veces más luminoso que el Sol. Por aquella época el universo estaba saliendo de la edad oscura, un periodo que duró cientos de millones de años y en el que todo era tiniebla. Después aparecieron las primeras estrellas y galaxias y la luz comenzó a invadirlo todo. Poco antes de que esta etapa —conocida como reionización— acabase, se encendió ese faro cuyo origen era un descomunal agujero negro que acaba de ser descubierto y analizado por un equipo internacional de astrónomos. Los investigadores creen que este monstruo tenía unas 12.000 millones de veces más masa que el Sol, lo que le convierte en el objeto de este tipo más grande y luminoso del universo temprano.
El objeto descubierto en principios del 2015 es un cuásar, una masa de materia acelerada por un agujero negro supermasivo que hay en su centro. Parte de esa materia es engullida y otra escapa en un flujo de partículas que se mueven a casi la velocidad de la luz. Este proceso produce una potente luz que convierte a los cuásares en los objetos más luminosos del universo. Hasta ahora, apenas se conocían 40 con más de 12.700 millones de años. Pero aún este monstruo palidece frente a la fotografía de la galaxia NGC 4889 obtenida por el telescopio espacial Hubble, donde en su interior se oculta el quinto mayor agujero negro que se conoce.
La galaxia más brillante que ocupa el centro de esta imagen tomada por el Telescopio Espacial Hubble es NGC 4889 y en su interior oculta un secreto descomunal. Situada a 300 millones de años luz, en el cúmulo de galaxias de Coma, contiene el quinto mayor agujero negro que se conoce. Ese monstruo cósmico tiene 21.000 millones de veces la masa del Sol y domina un horizonte de sucesos, el espacio desde el que ni siquiera la luz puede escapar a su tirón gravitatorio, con un diámetro de 130.000 millones de kilómetros.
Según explicaban esta semana la NASA y la Agencia Espacial Europea en una nota de prensa, si estuviese en nuestro sistema solar, el agujero negro ocuparía un espacio 15 veces mayor que la órbita de Neptuno alrededor del Sol. En comparación, Sagitario A, el superagujero negro que ocupa el centro de la Vía Láctea, tiene una masa estimada de 4.000 millones de veces la masa solar y un horizonte de sucesos menor que la órbita de Mercurio.
Pese a su amenazadora presencia, los tiempos más violentos de este agujero negro ya han pasado. Hace millones de años, devoraba grandes cantidades de estrellas y polvo cósmico formando un gigantesco disco de creación que giraba a toda velocidad arrastrado por el inmenso poder gravitatorio del agujero que calentaba hasta millones de grados toda aquella materia. Durante aquel periodo, en el que el habitante del centro de NGC 4889 produciría gigantescos chorros ultraenergéticos de material desde su interior, el agujero negro de la imagen habría sido clasificado como un cuásar, un tipo de objetos sobre los que aún se conoce poco.
Ahora, pasada su juventud, el gran agujero negro ha saciado su voracidad y a su alrededor, aprovechando los restos de materia escupidos por la bestia, se forman estrellas que lo orbitan plácidamente.
Observar un agujero negro de forma directa no es posible con observatorios de ondas electromagnéticas, porque ni la luz escapa de su atracción gravitatoria. Sin embargo, los científicos son capaces de estimar su masa de forma indirecta a partir de la medición de la velocidad a la que se mueven las estrellas que orbitan el centro de NGC 4889. La elevada velocidad de estos objetos sugiere que algo muy masivo las impulsa desde el interior de la galaxia.
… y si se preguntan ¿cuál es el agujero negro más grande conocido por el humano en el universo?, podría ser inimaginable a nuestra escala, su tamaño.
El Más masivo Agujero Negro del Universo
Hasta ahora el mayor monstruo de la faz del universo conocido por el humano es un distante, compacto, hiper luminoso, y amplio blazar situado cerca de la zona de alta declinación de la constelación de Cefeo, cerca del Polo Norte Ecuatorial, denominado S5 0014 + 81, (Sí, los astrónomos no son los más adecuados para nombrar estrellas, constelaciones u otros objetos celestes), Un blazar es un quásar muy compacto asociado con un agujero negro supermasivo en el centro de una galaxia de forma elíptica, activo y gigante. Los Blazares son algunos de los fenómenos más energéticos del universo y son un tema importante en la astronomía extra-galáctica.
En el caso de S5 0014 + 81 es uno de los cuásares más luminosos conocidos, su luz equivalente a más de diez elevado a 47 vatios de potencia, y está 18 millones de veces más distante que nuestro Sol y su luminosidad es de aproximadamente 300 billones de veces la de nuestro Sol, o más de 25 mil veces más luminosa que todos los 100 a 400 mil millones de estrellas de la Vía Láctea combinadas, por lo que es uno de los mayores objetos con gran alcance en el universo. Sin embargo, debido a su enorme distancia de 12,1 mil millones de años luz no es visible a simple vista y por lo tanto debe ser estudiada por los telescopios más grandes. El agujero negro central del cuasar devora una muy gran cantidad de materia, equivalente a 4000 masas solares de material de cada año.
En 2009, un equipo de astrónomos utilizando la nave espacial Swift utiliza sensores especiales para medir la masa del agujero negro central, para su sorpresa, descubrieron que el agujero negro central de S5 0014 + 81 es en realidad 10.000 veces más masivo que el agujero negro en el centro de nuestra galaxia, o el equivalente a 40 mil millones de masas solares. Esto hace que sea uno de los agujeros negros más masivos jamás descubierto, más de seis veces el valor del agujero negro de Messier 87, que se cree que es el mayor agujero negro durante casi 60 años, y fue acuñado para ser un agujero negro “ultramasivo”. El radio de Schwarzschild otro agujero negro es de 118,35 millones de kilómetros. Por lo tanto, este agujero negro tiene un horizonte externo que muestra un diámetro de 236,7 millones de kilómetros, 1.600 unidades astronómicas, o 47 veces la distancia entre el Sol y Plutón, y muestra una masa equivalente a cuatros Gran Nube de Magallanes. Lo que es aún más sorprendente es que su existencia es de temprana edad en el universo, a sólo 1,6 millones de años después del Big Bang. Esto sugiere que los agujeros negros supermasivos crecen muy rápidamente y es posible encontrar otros aún mayores.
